半导体结构

概述

  1. 半导体由结合在一起形成均匀结构的原子组成。
  2. 每个硅原子都有四个共享的价电子，与周围的四个硅原子形成共价键。
  3. 了解这些原子的排列方式对于了解不同半导体的材料特性以及如何最好地利用它们至关重要。

半导体，例如硅 (Si)，由单个原子组成，这些原子以规则的周期性结构结合在一起，每个原子由 8 个电子包围，形成排列。单个原子由原子核组成，原子核由质子（带正电的粒子）和中子（不带电荷的粒子）核心组成，周围被电子包围。电子和质子的数量相等，因此原子总体呈电中性。半导体中每个原子周围的电子是共价键的一部分。共价键由“共享”一对电子的两个原子组成。每个原子与周围的 4 个原子形成 4 个共价键。因此，每个原子与其周围 4 个原子之间共享 8 个电子。半导体的结构如下图所示。

硅晶格中共价键的示意图。连接原子的每条线代表两者共享的一个电子。共享的两个电子形成共价键。